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第2章 《改变世界的热机》素养提升训练
1.（2025年北京中考题）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，如图所示。下列说法正确的是【 】
A. 水变热的过程，其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中，水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【解析】A．水变热是通过热传递（酒精灯对试管和水加热）改变水的内能，不是通过做功方式改变水的内能；
B．橡胶塞被水蒸气推出时，水蒸气的一部分内能转化为橡胶塞的机械能，这个过程中有热量散失，水的内能没有全部转化为塞子的机械能；
C．水蒸气推出橡胶塞，水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能减小温度降低；
D．“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，“白气”不是水汽化形成的水蒸气。
2.(2024年四川雅安中考题)小明利用如图所示的装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过___(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能，水蒸气驱动小风车转动起来.该实验体现了______ (选填“热机”或“电动机”)的工作原理.
【答案】热传递 热机
【解析】在图示实验中，燃料燃烧将化学能转化为内能，传递给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动小风车转动。这样，内能就转化成了小风车的机械能。这个实验虽然简单，却体现出热机中能量转化的基本过程。热机是通过燃料燃烧获取内能并将其转化为机械能的装置。
3.（2025年内蒙古中考题）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中【 】
.
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】A．酒精燃烧是一种化学变化，酒精燃烧的过程中将化学能转化为内能；
B．加热过程中，易拉罐中的水吸收热量，内能增加温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能；
C．蒸汽喷出过程中对风车做功，将水蒸气的一部分内能转化为机械能，水蒸气的内能减小；
D．因为有热量损失，所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能。
3.（2025年福建漳州华侨中学月考题）如图所示的示例中，不是通过做功的方式改变物体内能的是【 】
A.小孩下滑 B.冬天搓手 C.水变成水蒸气的过程 D.空气推动塞子
【答案】C
【解析】小孩从滑梯上下滑和冬天搓手过程中，需要克服摩擦力对物体做功，消耗的机械能转化为内能，是通过做功方式改变物体内能的；
水变成水蒸气是液体汽化过程，需要吸收热量，是通过热传递的方式改变物体内能的；
空气推动塞子做功，空气的一部分内能转化为塞子的机械能，空气的内能减少，是通过做功方式改变物体（空气）内能的。
1.（2025年青海中考题）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是【 】
A B C D
【答案】B
【解析】A．蒸汽机工作时燃料燃烧将化学能转化为内能，通过高温高压水蒸气做功把内能转化为机械能。太阳能发电将太阳能转化为电能；
B．图中水沸腾过程中产生高温高压水蒸气，利用水蒸气对塞子做功将自身的一部分内能转化为管塞的机械能，与蒸汽机工作原理相符；
C．风力发电将风能（机械能）转化为电能；
D．钻木取火是克服摩擦力对物体做功，将消耗的机械能转化为内能。
2.（2025年四川遂宁中考题） 2024年12月，我国春节申遗成功。欢度春节期间，人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象，下列描述错误的是【 】
A. 鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同
B. 舞龙狮时力改变了物体的运动状态
C. 庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象
D. 汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力
【答案】D
【解析】A．鞭炮爆炸时化学能转化为内能，再转化为机械能；内燃机做功冲程将内能转化为机械能，两者的能量转化方式相同；
B．舞龙狮时对龙狮施加的力使龙狮的运动状态（如速度、方向）发生改变；
C．香气四溢是分子不停地做无规则运动导致的扩散现象；
D．根据物体的浮沉条件，漂浮时物体处于平衡状态，所受浮力等于所受重力。
3.(2024年级广东深圳龙岗区期中考试题)在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，盒盖被弹飞。下列说法正确的是【 】
A.图中情境演示的是“四冲程”汽油机工作的压缩冲程
B.电子式火花发生器的放电针相当于汽油机中的活塞
C.塑料盒盖相当于汽油机的曲轴
D.盒盖被弹飞的情境中内能转化为机械能
【答案】D
【解析】在图示装置中，电子式火花发生器的放电针相当于汽油机中的火花塞，塑料盒盖相当于汽油机中的活塞。按下电火花发生器的按钮，盒内酒精被点燃，酒精剧烈燃烧产生高温高压燃气，燃气膨胀对盒盖做功，将燃气的一部分内能转化为盒盖的机械能，盒盖被弹飞，图中情境演示的是“四冲程”汽油机工作的做功冲程。
4.（2025年山东济南中考题）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的_____________，此过程中的能量转化与内燃机的______________冲程相同。
【答案】运动状态 做功
【解析】力可以改变物体的形状和运动状态。气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的运动状态。
在喷出彩条的过程中，罐内的压缩空气对彩条做功，压缩空气的一部分内能转化为彩条的机械能，罐内空气的内能减少；汽油机的做功冲程中内能转化为机械能，所以此过程中的能量转化与内燃机的做功冲程能量转化相同。
1.（2025年江苏镇江中考题）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是【 】
A B C D
【答案】B
【解析】A．图A中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；
B．图B中汽油机的进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程；
C．图C中汽油机的进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，这是做功冲程；
D．图D中汽油机的排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，将废气排出气缸，是排气冲程。
2.（2025年甘肃兰州中考题）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是【 】
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【解析】A．矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状，瓶子的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变。
B．瓶盖弹出前，拧瓶子时，瓶子体积变小，压缩瓶内气体对气体做功，瓶内气体内能增大，此过程与汽油机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能；汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。
C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能，使瓶盖获得动能而飞出。
D．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，内能减小温度降低，瓶口处的水蒸气温度降低液化形成小水滴，从而出现白雾。
3.（2020年湖南衡阳中考题）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是【 】
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
【答案】C
【解析】甲图中内燃机的两个气门都关闭，火花塞产生电火花点燃燃料，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程中内能转化为机械能；乙图中内燃机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；丙图中内燃机的排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程；丁图中内燃机的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能。
A.内燃机的四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙；
B.乙图所示的是吸气冲程，内燃机是在做功冲程中获得动力，而不是在吸气冲程中获得动力；
C.丁图所示的是压缩冲程，该冲程中活塞压缩汽缸内气体做功，将机械能转化为内能
D.丙图所示的是排气冲程，压缩冲程末火花塞产生电火花点燃燃料，燃料剧烈燃烧将化学能转化为内能。
4.（2025年黑龙江龙东中考题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是【 】
A. 完成80个冲程，对外做功20次
B. 完成80个冲程，对外做功40次
C. 完成40个冲程，对外做功10次
D. 完成40个冲程，对外做功40次
【答案】A
【解析】四冲程内燃机一个工作循环，活塞在汽缸内往复运动两次、飞轮转动两周，完成四个冲程，对外做功一次。当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次。
1.(2025年四川广元中考题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg，受到的阻力为1.15×105N，则飞机发动机的热机效率为______；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使______kg水的温度升高50℃。【汽油热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】
【答案】25% 4600
【解析】（1）大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时，做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力F=f=1.15×105N，牵引力做功为W=Fs=1.15×105N×10×103m=1.15×109J，100kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=100kg×4.6×107J/kg=4.6×109J，
飞机发动机的热机效率为
回收的能量为
由Q=cm⊿t得，水的质量为
2.(2025年山东烟台中考题)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg.
【答案】1.61×105 机械 3.5×10-3
【解析】汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J,
由Q放=mq得，该工作过程中消耗的汽油质量为
3.（2023年湖北随州中考题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是【 】
A．甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】A.由图甲可知，汽油机的两个气门都关闭、活塞上行，是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的内能增加温度升高；
B.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%；
C、D.燃料的热值是燃料本身的一种性质，只与燃料本身决定，和燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少、燃料燃烧是否充分、温度高低无关。
4.(2024年广西贺州期中考试题)下列措施中，不能提高热机效率的是【 】
A.改善燃烧条件，使燃料充分燃烧 B.采用新技术尽量减少各种热量损失
C.保证良好的润滑，减少转动部分的摩擦 D.选用热值较大的燃料
【答案】D
【解析】用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。在做功同样多的情况下，效率高的热机消耗的燃料少，从而节约能源、减少污染。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，使燃料尽可能充分燃烧；保证良好的润滑，减少转动部分的摩擦，减少各种热量损失，提高热机的效率。热机的效率跟热机使用的燃料的热值没有直接关系。
1.如图所示,有关这个小蒸汽机的说法不正确的是【 】
A.烧瓶内的水通过热传递的方式增加了内能
B.酒精燃烧将内能转化为化学能
C.蒸汽的内能转化为叶轮的机械能
D.内能的一个重要应用是做功
【答案】B
【解析】图示的装置中，酒精燃烧，将化学能转化为内能释放出来，通过热传递方式传给烧瓶内的水和水蒸气，水的内能增加。水蒸气推动叶轮做功，水蒸气的一部分内能转化为叶轮的机械能，叶轮转动起来。这个装置虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理，利用燃料燃烧释放的内能做功。
2.（2024年四川广安中考题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（q汽油=4.6×107J/kg），则下列说法正确的是【 】
A．图中所示冲程是做功冲程
B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107J
C．该汽油机在1s内做功30次
D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
【答案】B
【解析】A．图中所示的冲程，汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；
B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用机械功为
；
C．汽油机的飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈，该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内对外做功15次；
D．由得，汽油机消耗的燃料越少，完全燃烧释放的热量越少，做的有用功未知，无法判断效率的高低。
3.（2024年海南三亚寰岛实验中学期中考试题）近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感
自豪。下列装备的动力装置不是热机的是【 】
A.新能源电动汽车 B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919 D.长征五号运载火箭
【答案】A
【解析】为了获得更强大的动力、更高的效率，人们设计出种类繁多、构造各异的现代热机。东风号远洋轮船的动力装置是重型柴油机，国产大飞机C919和长征五号运载火箭的动力装置都是喷气式发动机。柴油机、喷气式发动机都是热机。
新能源电动汽车的动力装置是电动机，电动机利用电能工作，不是利用内能做功，因而不是热机。
4.（2025年四川凉山州中考题）2025年5月14日，长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座（12颗计算卫星）送入预定轨道，如图所示，这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是【 】
A. 十二颗卫星在太空中用超声波传递信息
B. 十二颗卫星进入预定轨道前后，质量会发生改变
C. 若在长征二号丁运载火箭加速升空时，所有外力消失，火箭将保持静止
D. 长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机
【答案】D
【解析】A．超声波能够传递信息，但超声波不能在真空中传播；电磁波可以传递信息，并且能够在真空中传播，因此在太空中是用电磁波传递信息的；
B．物体的质量是物体的基本属性，物体的质量由物体所含物质多少决定，不随物体位置的改变而改变，所以十二颗卫星进入预定轨道前后，其质量不变；
C．根据牛顿第一定律，若在长征二号丁运载火箭加速升空时，所有外力消失，火箭由于具有惯性，将做匀速直线运动；
D．运载火箭的发动机是喷气式发动机与轿车的汽油机一样，都是热机，工作时将燃料储存的化学能通过燃烧-做功，最终转化为机械能。
1.（2024年江苏南通中考题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是【 】
A. 热机做功冲程 B. 钻木取火过程 C. 水力发电过程 D. 物体上抛过程
【答案】A
【解析】火箭发射时，燃料燃烧释放的能量使火箭加速升空，该过程为内能转化成机械能。
A．热机做功冲程中内能转化成机械能；
B．钻木取火过程克服摩擦力对物体做功，将消耗的机械能转化成内能；
C．水力发电过程利用水能发电，将水流的机械能转化成电能；
D．物体上抛过程中克服阻力做功，将机械能转化成内能。
2.（2023年山东东营中考题）2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的___________能转化为内能，然后再转化为卫星的___________能。
【答案】化学 机械
【解析】在卫星发射过程中，点燃燃料后，燃料燃烧将化学能转化为内能，产生的高温高压气体（尾焰）体积膨胀，从底端向下高速喷出，推动箭体做功使箭体向上飞行，把内能转化为机械能。这就是现代火箭发动机的原理。我国不仅是火箭的发源地，还是一个航天大国，我国的长征系列运载火箭有着极佳的性能。
3.(2024年河南郑州中考模拟题)2023年10月15日，郑州市举行了第一届青少年科技运动会。图甲是参赛选手自制的水火箭，图乙是其结构示意图。选手对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭一飞冲天。水火箭飞向空中时，瓶内气体的内能转化为水火箭的_________能，此能量转化过程与汽油机的______冲程相同。
【答案】机械 做功
【解析】对水火箭打气，打开阀门，高压气体推动水向下高速喷出，水火箭一飞冲天。水火箭飞向空中时，瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能，此能量转化过程与汽油机的做功冲程相同，将内能转化为机械能。
4.(2025年河南确山月考题)如图是2024年5月3日搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场发射升空时的情景。火箭喷气发动机所使用的燃料特点之一是热值_______（选填“较大”或“较小”）；燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的________冲程能量转化相同。一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟完成________冲程。
【答案】较大 做功 40
【解析】长征五号遥八运载火箭的喷气发动机所使用的燃料特点之一是热值较大，这样将嫦娥六号探测器发射升空需要携带的燃料就少一些；燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/min，即20r/s，四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，完成一个工作循环活塞在汽缸内往复运动两次，曲轴转动两周，则该汽油机每秒钟完成10个工作循环40个冲程。
1.(2024年山东烟台中考题)节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是【 】
A. 重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B. 短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C. 公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D. 手机充完电后，不必拔下充电器
【答案】D
【解析】A．重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品，可减少白色污染，符合节能环保要求；
B．短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用,健康绿色出行，锻炼身体的同时减少能源的使用，符合节能环保要求；
C．夏天空调设置的温度不低于26℃，既能降温，又能减少电能的消耗，符合节能环保要求；
D．手机充完电后，不拔下充电器，会造成电能浪费，不符合节能环保要求。
2.(2024年内蒙古包头中考题)节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是【 】
A. 把废旧电池随意丢弃 B. 将电视机处于待机状态
C. 关停高能耗高污染的工厂 D. 将有害废水排放到江河中
【答案】C
【解析】A．把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护；
B．电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能；
C．关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境；
D．将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护。
3.(2022年湖北十堰中考题)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是【 】
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】A.汽油机尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，汽油燃烧的较完全；
B.汽油机的两个气门都关闭，火花塞产生电火花点燃汽油，产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，此冲程中内能转化为机械能；
C.汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，散热要消耗一部分能量，做功后的废气温度很高带走一部分能量，汽油机的效率一定小于100%；
D.汽油机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护。
4.（2022年湖南衡阳中考题）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是【 】
A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【答案】C
【解析】A.热机工作时，排出的尾气温度很高，携带走了大部分内能；
B.热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%；
C.热机工作时，燃料燃烧放出的有害气体会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染；
D.汽油机的做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
1.【科学思维】（2025年四川成都中考题）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是【 】
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
【答案】D
【解析】A．火箭发动机需要燃料燃烧释放大量能量，因此应选择热值大的燃料，而非比热容大的燃料，比热容大与燃料燃烧释放的能量无关；
B．热值是燃料的一种特性，由燃料种类决定，与燃料是否充分燃烧无关，燃料燃烧充分只能提高燃料的利用率，但不会改变燃料的热值；
C．火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压气体，喷出时对火箭做功，将内能转化为火箭的机械能，属于通过做功获得机械能，而不是通过热传递获得机械能；
D．热机是将燃料的化学能最终转化为机械能的装置，火箭发动机通过燃烧燃料获得内能，并通过做功将内能转化为机械能，火箭发动机是最先进的热机。
2.【科学思维】（2025年湖南中考题）小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知识，正确的是【 】
A. 鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大
B. 鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力
C. 给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能
D. 锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程，发生的能量转化相同
【答案】A
【解析】A．根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力，因此鸡蛋浸入水中的体积越大，排开水的体积越大，所受浮力越大；
B．鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力小于所受的重力，等于所受重力和所受支持力的合力；
C．给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能；
D．锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气对锅盖做功，将内能转化为锅盖的机械能的过程，和内燃机的做功冲程中发生的能量转化相同。
3.【跨学科实践】（2025年山西中考题）制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。
（1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能__________________；
（2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能__________；（答出一条即可）
（3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：_________________。
【答案】（1）内能 机械能 （2）是笔尖喷出的水蒸汽太少 （3）在易拉罐上半部分覆盖保温层
【解析】（1）酒精燃烧，将酒精内部储存的化学能转化为内能释放出来，通过热传递过程将内能转移给水和易拉罐，水吸收热量迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气推动扇叶对扇叶做功，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
（2）在测试过程中，发现扇叶不转动，可能是笔尖喷出的水蒸汽太少。
（3）在易拉罐上半部分覆盖保温层，可以减少热量的损失，提高汽轮机的效率。
4.【物理观念】（2025年新疆中考题）为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间______（选填“汽化”或“升华”）成高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）的能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有______（选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4～1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%（选填“30”或“42”）。
【答案】（1）汽化 热传递 不可再生 （2）2 排气 30
【解析】（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间变成高温高压的水蒸气，属于汽化现象。第五冲程在气缸中注入水时，水吸收气缸的热量，注入的水内能急剧增加，是通过热传递的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油的形成要经过漫长的地质年代，石油属于不可再生能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环由吸气、压缩、做功、排气、做功、排气六个冲程，有2个做功冲程，第四个冲程是排气冲程。
若四冲程发动机的效率为η，六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4～1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机的效率约为1.425η，四冲程发动机做功W有需要的总功，
六冲程发动机做同样功W有需要的总功，发动机做的总功由燃料燃烧提供，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料的百分比，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约30%./ 让教学更有效 精品试卷 | 初中物理
第2章 《改变世界的热机》素养提升训练
1.（2025年北京中考题）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，如图所示。下列说法正确的是【 】
A. 水变热的过程，其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中，水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
2.(2024年四川雅安中考题)小明利用如图所示的装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过___(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能，水蒸气驱动小风车转动起来.该实验体现了______ (选填“热机”或“电动机”)的工作原理.
3.（2025年内蒙古中考题）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中【 】
.
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
3.（2025年福建漳州华侨中学月考题）如图所示的示例中，不是通过做功的方式改变物体内能的是【 】
A.小孩下滑 B.冬天搓手 C.水变成水蒸气的过程 D.空气推动塞子
1.（2025年青海中考题）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是【 】
A B C D
2.（2025年四川遂宁中考题） 2024年12月，我国春节申遗成功。欢度春节期间，人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象，下列描述错误的是【 】
A. 鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同
B. 舞龙狮时力改变了物体的运动状态
C. 庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象
D. 汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力
3.(2024年级广东深圳龙岗区期中考试题)在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，盒盖被弹飞。下列说法正确的是【 】
A.图中情境演示的是“四冲程”汽油机工作的压缩冲程
B.电子式火花发生器的放电针相当于汽油机中的活塞
C.塑料盒盖相当于汽油机的曲轴
D.盒盖被弹飞的情境中内能转化为机械能
4.（2025年山东济南中考题）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的_____________，此过程中的能量转化与内燃机的______________冲程相同。
1.（2025年江苏镇江中考题）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是【 】
A B C D
2.（2025年甘肃兰州中考题）课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是【 】
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
3.（2020年湖南衡阳中考题）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是【 】
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
4.（2025年黑龙江龙东中考题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是【 】
A. 完成80个冲程，对外做功20次
B. 完成80个冲程，对外做功40次
C. 完成40个冲程，对外做功10次
D. 完成40个冲程，对外做功40次
1.(2025年四川广元中考题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg，受到的阻力为1.15×105N，则飞机发动机的热机效率为______；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使______kg水的温度升高50℃。【汽油热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】
2.(2025年山东烟台中考题)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①______②______。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg.
3.（2023年湖北随州中考题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是【 】
A．甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
4.(2024年广西贺州期中考试题)下列措施中，不能提高热机效率的是【 】
A.改善燃烧条件，使燃料充分燃烧 B.采用新技术尽量减少各种热量损失
C.保证良好的润滑，减少转动部分的摩擦 D.选用热值较大的燃料
1.如图所示,有关这个小蒸汽机的说法不正确的是【 】
A.烧瓶内的水通过热传递的方式增加了内能
B.酒精燃烧将内能转化为化学能
C.蒸汽的内能转化为叶轮的机械能
D.内能的一个重要应用是做功
2.（2024年四川广安中考题）内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈（q汽油=4.6×107J/kg），则下列说法正确的是【 】
A．图中所示冲程是做功冲程
B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×107J
C．该汽油机在1s内做功30次
D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
3.（2024年海南三亚寰岛实验中学期中考试题）近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感
自豪。下列装备的动力装置不是热机的是【 】
A.新能源电动汽车 B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919 D.长征五号运载火箭
4.（2025年四川凉山州中考题）2025年5月14日，长征二号丁运载火箭成功将太空计算卫星星座（12颗计算卫星）送入预定轨道，如图所示，这标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进入组网阶段。下列说法正确的是【 】
A. 十二颗卫星在太空中用超声波传递信息
B. 十二颗卫星进入预定轨道前后，质量会发生改变
C. 若在长征二号丁运载火箭加速升空时，所有外力消失，火箭将保持静止
D. 长征二号丁运载火箭的发动机与轿车的汽油机都是热机
1.（2024年江苏南通中考题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是【 】
A. 热机做功冲程 B. 钻木取火过程 C. 水力发电过程 D. 物体上抛过程
2.（2023年山东东营中考题）2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的___________能转化为内能，然后再转化为卫星的___________能。
3.(2024年河南郑州中考模拟题)2023年10月15日，郑州市举行了第一届青少年科技运动会。图甲是参赛选手自制的水火箭，图乙是其结构示意图。选手对水火箭打气，打开阀门，水向下喷出，水火箭一飞冲天。水火箭飞向空中时，瓶内气体的内能转化为水火箭的_________能，此能量转化过程与汽油机的______冲程相同。
4.(2025年河南确山月考题)如图是2024年5月3日搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场发射升空时的情景。火箭喷气发动机所使用的燃料特点之一是热值_______（选填“较大”或“较小”）；燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的________冲程能量转化相同。一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟完成________冲程。
1.(2024年山东烟台中考题)节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是【 】
A. 重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B. 短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C. 公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D. 手机充完电后，不必拔下充电器
2.(2024年内蒙古包头中考题)节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是【 】
A. 把废旧电池随意丢弃 B. 将电视机处于待机状态
C. 关停高能耗高污染的工厂 D. 将有害废水排放到江河中
3.(2022年湖北十堰中考题)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是【 】
A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能
C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%
D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
4.（2022年湖南衡阳中考题）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是【 】
A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
1.【科学思维】（2025年四川成都中考题）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是【 】
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
2.【科学思维】（2025年湖南中考题）小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知识，正确的是【 】
A. 鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大
B. 鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力
C. 给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能
D. 锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程，发生的能量转化相同
3.【跨学科实践】（2025年山西中考题）制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。
（1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能__________________；
（2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能__________；（答出一条即可）
（3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：_________________。
4.【物理观念】（2025年新疆中考题）为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
（1）六冲程发动机在完成传统四冲程后，把水注入汽缸，使水瞬间______（选填“汽化”或“升华”）成高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增加是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式实现的。六冲程汽油发动机使用的燃料是从石油中提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）的能源。
（2）六冲程发动机在一个完整的工作循环中，有______（选填“1”或“2”）个做功冲程，第四个冲程是______冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4～1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约______%（选填“30”或“42”）。

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